খুব কম টিউব-সাইড ফ্লো রেটগুলির জন্য কীভাবে একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইন করবেন?
একটি বার্তা রেখে যান
কিছু নির্দিষ্ট ক্রিয়াকলাপে শুধুমাত্র ক্ষয়কারী তরলের একটি ছোট প্রবাহ যা গরম বা শীতল করার প্রয়োজন হয় সরবরাহ করা হয়। একটি সাধারণ PTFE হিট এক্সচেঞ্জারে এই কম প্রবাহের ফলে টিউবের পাশের বেগ, লেমিনার প্রবাহ এবং অতিমাত্রায় তাপ স্থানান্তর হয়। এটি মোকাবেলা করার জন্য ট্রিকলটি বিশেষভাবে তৈরি করা আবশ্যক।" নিম্ন টিউব সাইড ফ্লো PTFE হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইনের প্রাথমিক উদ্বেগের বিষয় হল শুধুমাত্র তাপ শুল্ক নয় বরং ভাল তাপ কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য পর্যাপ্ত বেগ থাকা।
মূল সমস্যা: কম থ্রুপুট সহ লেমিনার প্রবাহ
লেমিনার প্রবাহের পরিস্থিতিতে টিউবের ভিতরে তাপ স্থানান্তর অকার্যকর হয়ে পড়ে। এই শাসনামলে তরল লেমিনারে ভ্রমণ করে, সামান্য অভ্যন্তরীণ মিশ্রণ সহ স্তরিত স্রোত। তাপকে সেই স্তরগুলির মধ্য দিয়ে বেশিরভাগ পরিবাহনের মাধ্যমে প্রবাহিত হতে হয়, যা ধীর এবং অকার্যকর।
একটি প্রাথমিক নকশা লক্ষ্য হল ট্রানজিশনাল বা অশান্ত আচরণের দিকে প্রবাহকে চালিত করা। এটি সাধারণত ন্যূনতম বেগে রাখা প্রয়োজন, প্রায়শই তরল পরামিতিগুলির উপর নির্ভর করে প্রায় 1 m/s এর উপরে। এই বেগ কম মোট প্রবাহে অর্জন করা কঠিন যদি না প্রবাহের ক্ষেত্রটি কৃত্রিমভাবে সীমাবদ্ধ থাকে।
এই কারণে, টিউব-সাইড জ্যামিতি হল প্রধান ডিজাইন লিভার।
প্রবাহ এলাকা হ্রাস দ্বারা বেগ বৃদ্ধি
সরাসরি ছোট ব্যাসের টিউবের সমাধান
এটি করার সেরা উপায়গুলির মধ্যে একটি হল টিউবের অভ্যন্তরীণ ব্যাস হ্রাস করা। একটি প্রদত্ত ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের জন্য, প্রবাহের ক্ষেত্রটি হ্রাস করা সরাসরি বেগ বৃদ্ধি করে। প্রবাহ এলাকা অর্ধেক কাটা হলে কার্যকর বেগ দ্বিগুণ হয়।
বাণিজ্যিকভাবে 4, 6, 8 এবং 10 মিমি অভ্যন্তরীণ ব্যাস সহ স্ট্যান্ডার্ড PTFE টিউবগুলি উপলব্ধ। খুব কম প্রবাহের হারের জন্য, একটি ছোট ব্যাস (উদাহরণস্বরূপ, 8 মিমি এর পরিবর্তে 4 মিমি) বেছে নেওয়া টিউব সাইড বেগ বাড়িয়ে তাপীয় কার্যক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।
হাইড্রোলিক সীমাবদ্ধতা কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করার সময় এই কৌশলটি কম টিউব সাইড ফ্লো PTFE হিট এক্সচেঞ্জারগুলির ডিজাইনে সরাসরি সাহায্য করে।
কিন্তু ছোট টিউব তাদের নিজস্ব সমস্যা নিয়ে আসে। আরো কঠিন বানোয়াট. চাপ হ্রাস নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। ফাউলিং বা ব্লকেজের ঝুঁকি বেড়ে যায়, বিশেষ করে কণা বা অবক্ষয়যুক্ত তরল।
গতি বাড়ানোর জন্য একাধিক-পাস কনফিগারেশন
কম সক্রিয় টিউব মাধ্যমে প্রবাহ জোরপূর্বক
একটি বিকল্প বা পরিপূরক পদ্ধতি হল মাল্টি-পাস টিউব-সাইড সেটআপ। একটি 2-পাস বা 4-পাস এক্সচেঞ্জারে, পুরো প্রবাহটি একই সাথে সমস্ত টিউব জুড়ে ছড়িয়ে না দিয়ে ধীরে ধীরে টিউব বান্ডিলের উপসেটের মাধ্যমে পরিচালিত হয়।
এটি কার্যকরভাবে প্রতিটি পাসে সক্রিয় প্রবাহের ক্ষেত্রটিকে ছোট করে এবং প্রতিটি বিভাগে বেগ বাড়ায়। এক্সচেঞ্জারের সম্পূর্ণ ক্ষমতা অপরিবর্তিত, তবে অভ্যন্তরীণ প্রবাহ ঘনত্ব উন্নত করে তাপ কর্মক্ষমতা উন্নত হয়।
মাল্টি-পাস সেটআপে, বিভক্ত হেডারগুলি প্রায়শই প্রতিটি পাসে প্রবাহকে পুনরায় রুট করার জন্য ব্যবহার করা হয় যাতে এক্সচেঞ্জার থেকে প্রস্থান করার আগে তরল আরও সীমাবদ্ধ চ্যানেলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়।
কম-ফ্লো ডিজাইন ট্রেড-অফ
বেগ, প্রেসার ড্রপ এবং ফাউলিং রিস্ক ট্রেড-অফ
প্রতিটি নকশা পদ্ধতির নিজস্ব ট্রেডঅফ রয়েছে যা অবশ্যই সঠিকভাবে ওজন করা উচিত।
ছোট ব্যাসযুক্ত টিউবগুলি চাপ হ্রাস বাড়ায় এবং ফাউল বা ব্লক হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে। এটি বিশেষ করে PTFE সিস্টেমের জন্য সত্য যা রাসায়নিকভাবে কঠোর বা কণা বোঝাই{1}}তরল পরিচালনা করে।
মাল্টি-পাস সিস্টেম হেডারে হাইড্রোলিক রেজিস্ট্যান্স বাড়ায় এবং নির্দিষ্ট তাপমাত্রার ক্রস পরিস্থিতিতে তাপ কার্যকারিতাও হ্রাস করতে পারে। প্রবাহ বিতরণে বর্ধিত জটিলতার ফলে পর্যাপ্ত ভারসাম্য না থাকলে অসম টিউব লোড হতে পারে।
বিবেচনা করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক হল রেনল্ডস নম্বর। রেনল্ডস নম্বরটি একটি বাস্তব নির্দেশিকা প্রদান করে যে প্রবাহটি এখনও লেমিনার বা আরও কার্যকরী মিশ্রণ ব্যবস্থার দিকে অগ্রসর হচ্ছে কিনা।
নিম্ন প্রবাহের অবস্থার নকশা ব্যবহারিক নির্দেশিকা
বাস্তবে, খুব কম টিউব-সাইড প্রবাহ হারে ডিজাইন পছন্দ করার জন্য সাধারণ থ্রেশহোল্ড ব্যবহার করা হয়। প্রবাহ হারের জন্য < প্রায় 500 L/h একজন সাধারণত বিবেচনা করে:
ছোট টিউব ব্যাস যাতে প্রবাহকে ফোকাস করতে এবং বেগ বাড়াতে পারে
প্রতি পাসে কার্যকর প্রবাহ এলাকা হ্রাস করতে একাধিক-পাস সেটআপ
ভারসাম্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা জন্য উভয় কৌশল অন্তর্ভুক্ত মিশ্র কৌশল
চূড়ান্ত পছন্দ অনুমোদিত চাপ হ্রাস, ফাউলিং ঝুঁকি এবং PTFE টিউবিং সিস্টেম সম্পর্কিত বানোয়াট সীমার উপর নির্ভর করে।
উপসংহার: বেগ, গভর্নিং ডিজাইন ভেরিয়েবল
